(文末附答案)2022届高中物理机械振动与机械波基础知识题库

（每日一练）（文末附答案）2022届高中物理机械振动与机械波基础知识题库

单选题

1、一列向右传播的横波在仁0时的波形如图所示，4、8两质点间距为8m,B、C两质点平衡位置的间距为

3m,当t=ls时，质点，恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（）

A.9m/sB.10m/sC.llm/sD.12m/s

2、8超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射。探头接收到的超

声波信号形成8超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，仁0时刻波恰好传到质点Ma

已知此超声波的频率为1x10’Hz,下列说法不手硬的是（）

A.0-1.25x10%内质点M运动的路程为2mm

B.质点〃第一次位移为0.2mm的时刻是910%

C.超声波在血管中的传播速度为1.4x10,m/s

D/=1.5xl01s时质点N恰好处于波谷

3、如图甲所示，在均匀介质中，坐标系x以位于水平面内，。处的波源垂直xOy平面振动后，产生的简谐横波

在X0平面内传播，实线圆、虚线圆分别表示£0时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，图

乙为图甲中质点4的振动图像，z轴垂直于X。水平面，且正方向为竖直向上，则下列说法不正确的是（）

A.此机械波的波长是2m

B.此机械波的传播速度为10m/s

C/=0.2s时,机械波恰好传至8处

D.在£0至£=0.85s这段时间内，。质点运动的路程为12cm

4、一单摆做简谐运动，在偏角增大的过程中，摆球的（）

A.位移不变B,速度增大C.回复力增大D.机械能增大

5、下列有关机械波的说法正确的是（）

A.有机械振动就一定有机械波

B.波长等于振动相同的两质点间的距离

C.波动过程是质点由近及远的传播过程

D.波是传递能量的一种方式

6、关于图片中的物理现象，描述不正确的是（）

2

A.甲图，水波由深水区传播至浅水区，波速方向改变，属于波的反射现象

B.乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象

C.丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象

D.丁图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应

7、一弹簧振子做简谐运动的图象如图所示，则下列说法正确的是（）

A.它的振幅为O.lcmB.它在0.15s和0.25s时速度相等

C.它在0.5s内通过的路程为0.4mD.它在0.1s和0.3s时位移相等

多选题

8、图甲为一列简谐横波在C=O,ls时刻的波形图，〃是平衡位置在x=1m处的质点，。是平衡位置在久=4m

处的质点；图乙为质点。的振动图像。下列说法正确的是（）

3

甲

A.从£=0.1s到t=0.25s,该波沿x轴负方向传播了6m

B.在｛=0.175s时刻，质点。恰好到达平衡位置

C.从士=0.1s到t=0.25s,质点户通过的路程为30cm

D.质点。做简谐运动的表达式为y=0.1sin20TTt(m)

E.在t=0.05s时刻，质点〃的加速度的大小比质点0的小

9、装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中，水面范围足够大，如图甲所示。把玻璃管向下缓慢按压4cm后

放手，忽略阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动，测得振动周期为0.5s。以竖直向上为正方向，

某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示，其中力为振幅。对于玻璃管，下列说法正确的是()

A.回复力等于重力和浮力的合力

B.振动过程中动能和重力势能相互转化，玻璃管的机械能守恒

C.振动频率与按压的深度有关

D.在力为时间内，位移减小，加速度减小，速度增大

4

10、一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列叙述正确的是（）

A.质点的振动频率为4Hz

B.在10s内质点经过的路程是20cm

C.在5s末，速度为零，加速度最大

D.在U1.5s和U4.5s两时刻质点的位移大小相等

E.在仁1.5s和£4.5s两时刻质点的速度相同

填空题

11、判断下列说法的正误。

（1）回复力的方向总是与位移的方向相同。（）

（2）回复力的方向总是与加速度的方向相反。（）

（3）水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力不为零，能量为零。（）

（4）回复力的大小与速度大小无关，速度增大时，回复力可能增大，也可能减小。（）

12、如图所示，一列简谐波沿*轴正方向传播，实线为t=0时刻的波形，虚线为经过t=0.25s后的波形，已知

k27（7为该波的周期）。该波的传播速度大小々m/s；这列波的频率6Hz。

x/m

13、如图所示，一列简谐横波沿X轴传播，实线为to=0时的波形图，此时户质点向V轴负方向运动，虚线为

5

G=0.1s时的波形图，已知周期T>0.1s。则该波沿x轴（填“正”或“负”）方向传播，波的周期为

s,速度大小为m/So

6

2022届高中物理机械振动与机械波JHE参考答案

1、答案：A

解析：

由图可知，波长

A=8m

波向右传播，质点。恰好通过平衡位置时，波传播的距离可能是(n4+l)m或(rU+5)m(n=0,1,2•••),则波速

v=^=(8n+1)或(8n+5)(n=0,1,2•••)

当几=0时

v=lm/s或u—5m/s

当兀=1时

v=9m/s或u—13m/s

故A可能，BCD不可能。

故选Ao

2、答案：B

解析：

A.由题可知，质点M运动的路程为

s=tf-4A=1.25x10-7x107x4x0.4mm=2mm

A正确，不符合题意；

BC.超声波在血管中的传播速度为

7

v=A/=14x10-5x107m/s=1.4x103m/s

根据传播方向可知，质点M开始振动的方向沿y轴负方向。当坐标为％=gx10-2mm的质点的振动形式传到

M点时，质点"第一次位移为0.2mm,此时波向前传播

3.549

=(7+—)x10~5m=—x10-5m

36

所用时间

Ax49

t=—-----------------s5.8x10-3s

V6x1.4x103

B错误，符合题意；C正确，不符合题意；

D.质点N第一次到达波谷的时间为

s'_(35-14)x10-5

t=s1.5x10-7s

V1.4x103

D正确，不符合题意。

故选Bo

3、答案：C

解析：

A.由图甲可知波峰到波谷的距离为1m,故波的波长为

2=2m

故A正确，不符合题意；

B,图乙为质点4的振动图象则

7=0.2s

8

根据波速计算公式有

rW=10m/s

故B正确，不符合题意；

C.因为仁0时刻平面内只有一圈波谷，而此时。也处于波峰，由此可以判断波的起振方向向上且波刚开始传

播时。处于平衡位置，由此可以判断波传播了L25个波长，用时0.25s,上0时刻波刚好传播到2.5m处，则机

械波恰好传至6处的时间点为

4-2.5

3="io~s=015s

故C错误，符合题意；

D.质点C到波源的距离为

x=y/32+42m—5m

波传播到，点所用的时间为

x—2.5

t=----------=0.25s

cV

由图像可知波的振幅为

A=1cm

故从t=0到t=0.85s过程中，质点C运动的路程为

t—tr0.85—0.25

s=--—4A=-------------x4xlcm=12cm

故D正确，不符合题意。

故选Co

4、答案：C

9

解析：

单摆做简谐运动，在偏角增大的过程中，摆球的位移变大，速度减小，回复力声膜ine变大，机械能不变。

故选C。

5、答案：D

解析：

A.机械波需要机械振动和传播振动的介质，A错误；

B.振动相同的相邻两质点间的距离才是波长，B错误；

CD.波动是介质将振动的形式和能量传递出去，而介质中的质点只是在各自平衡位置附近振动，并没有随波迁

移，C错误，D正确。

故选D。

6、答案：A

解析：

A.水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，A错误；

B.乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象，B正确；

C.丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象，C正确；

D.丙图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应，D正确。

故选A。

7、答案：B

解析：

10

A.由简谐运动图像可知，振幅为

A=0.1m

故A错误；

B.图像的斜率表示速度，在0.15s和0.25s时，图像的斜率相同，所以速度相同，故B正确；

C.图像在一个周期0.4s内通过的路程为

s=4/l=0.4m

所以在0.5s内通过的路程大于0.4m,故C错误；

D.由图像可知，在0.1s和。3s时位移大小相等，方向相反，故D错误。

故选Bo

8、答案：ABE

解析：

A.由题图乙知，在t=0.1s时，质点0沿/轴负方向运动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，由

题图甲知波长

A=8m

由题图乙知周期

T=0.2s

则波速

A8

v=-=—m/s=40m/s

从t=0.1s到t=0.25s波经过的时间为

△t=0.15s

11

则该波沿X轴负方向传播的距离为

△%=vLt=40x0.15m=6m

A正确；

B.P、0两点沿x轴方向的距离为

d=3m

则0点的振动形式传播到P点所需时间为

d

△t=—=0.075s

v

则

t=0.1s+0.075s=0.175s

B正确；

C.t=0.1s时质点尸正沿y轴正方向运动，从1=0.1sg'Jt=0.25s经过的时间为

3

△t=0.15s=-T

4

由于t=0.1s时刻质点厂不在平衡位置，也不在波峰、波谷处，所以质点,通过的路程不是

34=30cm

C错误；

D.质点0做简谐运动的表达式为

2n2“，、、

y=Asin—t=O.lsin—t(m)=O.lsinlOrrt(m)

D错误；

E.在亡=0.05s时，质点。位干波峰位置，此时质点〃既不在波峰也不在波谷，所以位于波峰位置的质点。的

12

加速度一定大于质点尸此时的加速度，E正确。

故选ABEo

9、答案：AD

解析：

A.装有一定量液体的玻璃管只受到重力和浮力，所以它做简谐运动的回复力等于重力和浮力的合力，故A正

确；

B.在玻璃管振动过程中，浮力对玻璃管做功，所以它的机械能不守恒，故B错误；

C.由于玻璃管做简谐运动，与弹簧振子的振动相似，结合简谐运动的特点可知，其振动周期与振幅无关，故

C错误；

D.由题图乙可知，在力,时间内，位移减小，加速度减小，玻璃管向着平衡位置加速运动，所以速度增大，

故D正确。

故选AD。

10、答案：BCD

解析：

A.由图读出周期为上4s,则频率为

1

f=亍=0.25Hz

故A错误；

B.质点在一个周期内通过的路程是4个振幅

t=10s=2.5T

13

则在10s内质点经过的路程是

s=2.5x4A=10x2cm=20cm

故B正确；

C.在5s末，质点位于最大位移处，速度为零，加速度最大，故C正确；

DE.由图看出，在仁1.5s和£4.5s两时刻质点位移大小相等，速度大小相等、方向相反，故D正确，E错

、C3

i天。

故选BCDo

11、答案：错误错误错误错误

解析：

(1)[1]F=-kx,回复力的方向总是与位移的方向相反，故错误；

(2)[2]根据牛顿第二定律回复力的方向总是与加速度的方向相同。故错误；

(3)网水平弹簧振子运动到平衡位置时，位移为零，回复力为零，能量不为零。故错误；

(4)[4]在简谐运动中，速度增大时，位移必然减小，而根据回复力公式F=-kx可知，回复力一定减小，故错

误；

12、答案：205

解析：

由题意可知